Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Учебное пособие

Краткий курс по инженерной графике

для студентов заочной формы обучения (технические специальности)

Т.Т. Полибза, И.Е. Карпова, В.В. Иванов

Курган 2006

Полибза Т.Т., Карпова И.Е., Иванов В.В.Краткий курс по инженерной графике для студентов заочной формы обучения (технические специальности): Учебное пособие.-Курган: Изд-во Курганского гос. университета, 2006. - 88 с.

Учебное пособие предназначено, в первую очередь, в помощь студентам заочной формы обучения. В пособии рассмотрены правила выполнения чертежей в соответствии с ЕСКД, основы проекционного черчения, основные положения машиностроительного черчения.

Материал, изложенный в пособии, соответствует обязательному минимуму федерального компонента по курсу инженерной графики для большинства технических специальностей.

Рецензенты:

- кафедра «Архитектура и графика» Курганской государственной сельскохозяйственной академии;

- главный конструктор ООО «КАВЗ» В.В. Колотыгин;

- генеральный директор, главный конструктор ООО «Специальное конструкторское бюро машиностроения» А.И. Никонов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОЕКЦИОННОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

1.1 Форматы

1.2 Масштабы

1.3 Линии

1.4 Чертежные шрифты

1.5 Изображения - виды, разрезы, сечения

1.6 Графические обозначения материалов

1.7 Нанесение размеров и предельных отклонений

1.8 Аксонометрические проекции

1.8.1 Ортогональная изометрия

1.8.2 Косоугольная фронтальная диметрия

2. РЕЗЬБА

2.1 Общие сведения. Терминология

2.2 Изображение резьбы

2.3 Классификация резьбы

3. РАБОЧИЙ ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ

3.1 Основные положения

3.2 Структура рабочего чертежа детали

3.3 Выполнение эскизов и чертежей детали

3.3.1 Особенности выполнения эскизов

3.3.2 Понятия о базах и некоторые сведения о нанесении размеров

3.4 Шероховатость поверхностей

3.5 Обозначение материалов

3.6 Чертеж зубчатого колеса

3.6.1 Элементы зубчатого колеса

3.6.2 Условности при изображении зубчатых колес

3.6.3 Расчет зубчатого колеса

3.6.4 Оформление чертежа зубчатого колеса

4. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ

4.1 Разъемные соединения

4.1.1 Резьбовые соединения

4.1.1.1 Соединение болтом

4.1.1.2 Соединение шпилькой

4.1.1.3 Соединение винтом

4.1.2 Соединение шпонкой

4.1.3 Шлицевые соединения

4.2 Неразъемные соединения

4.2.1 Соединения сварные

4.2.2 Соединение заклепками

4.2.3 Соединение пайкой

4.2.4 Соединение склеиванием

4.2.5 Соединение сшиванием

4.2.6 Соединение деталей методом деформаций

4.3 Зубчатая передача

5. ЧЕРТЕЖИ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ

5.1 Основные положения

5.2 Особенности сборочных чертежей

5.3 Упрощения на сборочных чертежах

5.4 Условности при вычерчивании сборочных единиц

5.5 Нанесение размеров

5.6 Нанесение номеров позиций

5.7 Составление спецификации

6. ДЕТАЛИРОВАНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Изучение инженерной графики необходимо для приобретения знаний и навыков, позволяющих составлять и читать технические чертежи, развивать пространственное воображение. Умение составлять и читать чертежи основывается на знании метода построения изображения, приемов решения различных позиционных задач, изучаемых студентами в курсе «Начертательная геометрия», а также на знании ряда условностей, принятых в техническом черчении.

Учебный материал в пособии изложен в той последовательности, в которой изучают курс инженерной графики студенты очной формы обучения. Для студента заочной формы обучения основной формой работы является самостоятельное изучение материала по учебникам и учебным пособиям, а также соответствующим ГОСТам. Список литературы по данному курсу приведен в конце пособия.

Изучение курса инженерной графики начинается со стандартов, относящихся к оформлению чертежей: шрифты, масштабы, линии чертежа, штриховка, нанесение размеров, условное обозначение материалов в разрезах и сечениях.

В машиностроении широко применяют детали, имеющие различные резьбы, используемые как для неподвижного соединения деталей, так и для передачи заданного перемещения одной детали относительно другой. Изображение и обозначение различных видов резьб рассматривается во второй главе.

Основным конструкторским документом при изготовлении детали является её чертеж. Выполнить чертеж с соблюдением правил Единой Системы Конструкторской Документации (ЕСКД), нанесением размеров, заданным значением шероховатости поверхности поможет изучение третьей главы пособия.

Изготовленные на производстве детали соединяются между собой для выполнения определенных функций. Правила изображения соединений, условности и упрощения, применяемые при их изображении, рассматриваются в четвертой главе.

Чтобы собрать из отдельных деталей узел, необходимо иметь перечень этих деталей, знать, как детали располагаются в узле, как взаимодействуют между собой. Для этого выполняются сборочный чертеж и спецификация. Правила построения сборочного чертежа, нанесения на нем размеров, номеров позиций, а также правила заполнения спецификации рассматриваются в пятой главе.

Обратной задачей является выполнение рабочих чертежей по чертежу сборочной единицы - деталирование. Выполнение деталирования имеет большое учебное значение. С его помощью студент проверяет свое умение читать чертежи и знание материала по всему курсу инженерной графики.

1. ПРОЕКЦИОННОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

1.1 Форматы

Формат - размеры листа конструкторского документа, ограниченного внешней рамкой.

В таблице 1.1 приведены размеры основных форматов и их обозначения.

Таблица 1.1

Формат	А0	А1	А2	А3	А4
Размеры	841х1189	594х841	420х594	297х420	210х297

Для выполнения работ используются, в основном, форматы А4 - 210х297 мм и АЗ - 297х420 мм. ГОСТ 2.301-68 устанавливает расположение внутренней рамки (выполняется сплошной толстой основной линией), основной надписи и дополнительной графы (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1

Основная надпись на формате А4 располагается вдоль короткой стороны листа, в то время как у других форматов - вдоль вертикальной или горизонтальной стороны листа. С левой стороны формата внутренняя рамка образует поле для подшивки шириной 20 мм, со всех других сторон она удалена от внешней рамки (выполненной тонкой сплошной линией) на 5 мм. Формат выбирается таким, чтобы на нем можно было рационально разместить всю необходимую информацию об изделии. Принято считать нормально заполненным формат, если информация занимает около 75% его поля. В правом нижнем углу формата, примыкая к сторонам внутренней рамки, располагается основная надпись (рисунок 1.2 и рисунок 1.3).

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3

Если основная надпись располагается на чертеже детали, то в ней указывается:

· наименование детали (графа 1);

· обозначение чертежа, совпадающее с обозначением детали (графа 2);

· материал детали (графа 3);

· литера, присвоенная данному документу (графа 4);

· масса детали (графа 5);

· масштаб чертежа (графа 6);

· другие основные данные, относящиеся к изделию и к чертежу.

Рисунок 1.2 содержит изображение основной надписи для первых листов чертежей и схем. Вторые и последующие листы конструкторских документов имеют упрощенную форму основной надписи, приведенную на рисунке 1.3.

Помимо основной надписи на учебных чертежах следует помещать одну дополнительную графу к основной надписи (рисунок 1.4), в которой помещается обозначение документа, причем запись производится в зависимости от того, вдоль какой стороны расположена на данном чертеже основная надпись: если по длинной стороне - то дополнительная графа располагается, как показано на рисунке 1.4 а, если по короткой - то, как на рисунке 1.4 б.

Рисунок 1.4

1.2 Масштабы

Изображения на чертежах предпочтительно выполнять в натуральную величину, стремясь к наибольшей их наглядности. Однако способ выполнения изображений, величина и степень сложности изображаемого изделия и его элементов, а также свойства человеческого восприятия заставляют отступать от этого правила.

ГОСТ 2.302-68 «Масштабы» устанавливает два ряда масштабов: масштабы уменьшения и масштабы увеличения. Масштаб записывается в виде отношения, показывающего, во сколько раз больше или меньше линейные размеры изображения соответствующих размеров изображаемого изделия. Натуральная величина изображений условно записывается отношение М 1:1. В таблице 1.2 приведены стандартные значения масштабов.

Правила применения масштабов

1. Масштаб применяется лишь тогда, когда изображение не может быть выполнено в натуральную величину.

2. Масштаб увеличения, как исключение, применяется и в тех случаях, когда для нанесения размеров не хватает места (выносные элементы).

3. Следует избегать применения масштаба увеличения для всех изображений на чертеже, если можно обойтись увеличением одного или нескольких. Главное изображение предпочтительно оставлять выполненным в натуральную величину.

Таблица 1.2

Стандартные значения масштабов

1000:1 100:1 20:1 40:1 50:1 10:1 2:1 2,5:1 4:1 5:1	Масштабы увеличения
1:1 Натуральная величина
1:10 1:2 1:2,5 1:4 1:5 1:100 1:20 1:25 1:40 1:50 1:1000 1:200 1:400 1:500 1:10000 1:2000 1:5000 1:50000	Масштабы уменьшения

1.3 Линии

Изображения, размеры и знаки на чертеже выполняются линиями. ГОСТ 2.303-68 устанавливает начертание линий и их основные назначения.

Линии видимого контура, видимые линии четких переходов (пересечений) поверхностей выполняются сплошной толстой основной линией. Толщина s этой линии на чертеже зависит от величины и сложности изображения, размера чертежа. Для линий чертежа рекомендуется выбирать величину s в пределах 0,8-1,4 мм. Все другие линии чертежа выполняют вспомогательные функции и выполняются в два раза меньшей толщины (кроме разомкнутой и утолщенной штрихпунктирной). Если изображения выполняются в разных масштабах на одном чертеже, то толщина основной линии может меняться. Соответственно меняется толщина и вспомогательных линий.

Сплошная тонкая линия применяется:

· при вычерчивании контуров наложенных сечений;

· при нанесении размеров, штриховки;

· при изображении плавных переходов;

· при вычерчивании линий-выносок и полок.

Сплошная волнистая линия применяется при:

· вычерчивании линий обрыва;

· для разграничения вида и разреза.

Штриховая линия показывает линии невидимого контура.

Штрихпунктирная тонкая используется для построения осевых и центровых линий.

Разомкнутая линия определяет положение секущей плоскости. Толщина ее принимается от s до 1 ¹/₂ s. На рисунке 1.5 приведены начертания некоторых линий, где 1 - сплошная толстая основная; 2 - сплошная тонкая; 3 - сплошная волнистая; 4 - штриховая; 5 - штрихпунктирная; 6 - разомкнутая; 7 - сплошная тонкая с изломами.

Рисунок 1.5

1.4 Чертежные шрифты

Наносимые на чертежи и другие конструкторские документы шрифты выполняются по ГОСТу 2.304-81. Размер шрифта h определяется высотой прописных букв в мм. Ряд значений h установлен стандартом:

(1,8) 2,5 3,5 5,0 7,0 10,0 14,0 20,0

C конкретными начертаниями букв и цифр следует знакомиться по стандарту, справочникам, плакатам. На рисунке 1.6 показано использование вспомогательной сетки.

Рисунок 1.6

1.5 Изображения - виды, разрезы, сечения

ГОСТ 2.305-68 «Изображения - виды, разрезы, сечения» устанавливает правила изображения предметов. Изображение предметов выполняется по методу прямоугольного проецирования, причем предмет предполагается расположенным между наблюдателем и плоскостью проекций.

Стандарт предусматривает шесть основных плоскостей проекций, изображение на фронтальной плоскости принимается за главное. Главное изображение должно давать наиболее полное представление об изображаемом предмете. К важнейшим сведениям относится информация о количестве и взаимном расположении условных или реальных составных частей изделия; сведения о наличии внутренних поверхностей у деталей и т.п.

По содержанию изображения разделяются на виды, разрезы, сечения.

Вид - изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета. Основные виды, расположенные в непосредственной проекционной связи с главным изображением (рисунок 1.7), на чертежах не обозначаются.

Если вид образован проецированием на плоскость, непараллельную какой-либо из основных, то он называется дополнительным.

Дополнительные виды отмечаются надписью типа «А», а у связанного с дополнительным видом изображения предмета должна быть поставлена стрелка, указывающая направление взгляда с соответствующим буквенным значением (рисунок 1.8 б). Если дополнительный вид расположен в непосредственной проекционной связи, стрелку и надпись не наносят. Дополнительный вид допускается поворачивать с добавлением к его обозначению знака поворота (рисунок 1.8 а).

Смещенный основной вид или отделенный от главного изображения другим каким-либо изображением обозначается на чертеже так же, как и дополнительный.

Стандарт выделяет также местные виды, отражающие ограниченные места поверхности предмета. Местные виды отмечаются на чертеже, как правило, подобно дополнительным видам. Местный вид может быть ограничен линией обрыва или представлять собой изображение отдельного элемента или части элементов предмета (рисунок 1.8 в).

Наружные поверхности не всегда можно отразить с помощью видов: часть изделия может оказаться закрытой от наблюдателя выступающими элементами предмета (применение линий невидимого контура носит весьма ограниченный характер из-за ухудшения восприятия изображений).

Внутреннее устройство предмета (изделия) отображают с помощью сечений и разрезов.

Сечение - изображение плоской фигуры, получающееся в результате условного (мысленного) рассечения предмета одной или несколькими плоскостями. Секущие плоскости выбираются так, чтобы получились поперечные сечения.

Рисунок 1.7



Рисунок 1.8

На сечении показывается только то, что получается в секущей плоскости (рисунок 1.9). Исключение представляют сечения отверстий, образованных поверхностями вращения. Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления в сечении показывают полностью, т.е. сечение оформляют как разрез (рисунок 1.10 а).

Сечения в зависимости от расположения их на чертеже делятся на наложенные и вынесенные. Если сечение помещается непосредственно на исходном изображении, оно называется наложенным (рисунок 1.11 а) и выполняется тонкими линиями, причем контур изображения предмета в месте расположения сечения не прерывается. Сечение может быть выполнено и в разрыве детали (рисунок 1.11 б).

Рисунок 1.9

Рисунок 1.10

Рисунок 1.11

Предпочтение следует отдавать вынесенным сечениям, расположенным на свободном поле или в разрыве между частями исходного изображения. Контур вынесенного сечения изображается сплошными основными линиями.

Как правило, вынесенное сечение должно быть обозначено надписью типа «А-А», а место положения секущей плоскости указывается с помощью разомкнутой линии и стрелок, определяющих направление проецирования (рисунок 1.12).

Симметричные наложенные или расположенные в разрыве изображения сечения не обозначаются (рисунок 1.11). Несимметричные сечения в подобных случаях определяются только разомкнутой линией со стрелками без обозначений: рисунок 1.13 а - сечение несимметричное наложенное, рисунок 1.13 б - сечение несимметричное, выполненное в разрыве изображения.



Рисунок 1.12

Рисунок 1.13

Располагать вынесенные сечения рекомендуется по направлению стрелок. Допускается также поворачивать сечения, добавляя к их обозначению знак поворота. Секущая плоскость должна проходить так, чтобы в сечении показывались характерные искаженные формы предмета.

Разрез представляет собой изображение предмета мысленно рассечённого одной или несколькими плоскостями. При этом часть предмета, находящаяся между наблюдателем и секущей плоскостью как бы удаляется и на разрезе не изображается. Таким образом, на разрезе изображается то, что получается в секущей плоскости и оказывается видимым за ней. Обозначение разрезов производится аналогично сечениям. Разрез считается простым, если образован с помощью одной секущей плоскости. Наклонными называются разрезы, образованные секущими плоскостями, составляющими с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого. Положение секущей плоскости наклонного разреза отмечается линией сечения со стрелками, указывающими направление взгляда. Наклонные разрезы допускается располагать на любом месте поля чертежа, но с учетом направления взгляда, указанного стрелками на линии сечения. Разрез, служащий для выявления формы предмета лишь в отдельном ограниченном месте, называют местным и ограничивают на виде сплошной волнистой линией.

Сложными называют разрезы, получаемые с помощью двух и более секущих плоскостей.

Сложные разрезы разделяют на ступенчатые и ломаные. Сложные разрезы могут быть и комбинированные.

Ступенчатыми называют разрезы, выполненные несколькими параллельными секущими плоскостями. Ступенчатый разрез располагается на месте соответствующего вида, все секущие плоскости совмещаются, и сложный разрез оформляется как простой. Над разрезом наносится надпись, указывающая обозначение плоскостей, в результате применения которых получился разрез.

Ломаными называют разрезы, полученные от рассечения предмета не параллельными, а пересекающимися плоскостями.

Секущие плоскости условно поворачивают до совмещения с плоскостью, параллельной какой-либо из основных плоскостей проекций. Поэтому ломаные разрезы могут быть фронтальными, горизонтальными и профильными.

На разрезе показывают изображение рассеченной детали после выполненного поворота. На рисунке 1.14 приведены примеры разрезов: рисунок 1.41 а, б - изображение простого разреза, рисунок 1.14 в - ступенчатый разрез, рисунок 1.14 г - ломаный разрез.

Наименование разреза может быть связано с плоскостями проекций: горизонтальный, вертикальный фронтальный и профильный разрезы в зависимости от того, какой плоскости проекций параллельна секущая плоскость.



Рисунок 1.14

1.6 Обозначение графических материалов. Правила их нанесения на чертежах

Графическое обозначение материалов в сечениях производится согласно ГОСТу 2.306 - 68. Там, где секущая плоскость прошла через материал детали, на изображении наносится штриховка. Линии штриховки выполняют сплошной тонкой линией под углом 45 или 135 градусов. Если линии штриховки совпадают с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45 градусов следует брать угол 30 или 60 градусов. Расстояние между линиями штриховки должны быть одинаковыми для всех сечений одной детали.

Примеры обозначений некоторых материалов приведены на рисунке 1.15.



Рисунок 1.15

1.7 Нанесение размеров и предельных отклонений

Информация об изделии на чертежах выражается при помощи изображений, надписей, размеров, обозначений, записей в технических требованиях и основной надписи с использованием таблиц.

Величина предмета в целом и каждого его элемента фиксируется на чертеже только с помощью размеров.

Выбор размеров, которые необходимо нанести на чертеже, производится исходя из конструктивных требований, предъявляемых к детали.

Правила нанесения размеров на чертежах устанавливает ГОСТ 2.307-68 «Нанесение размеров и предельных отклонений».

Графический комплекс размера в общем случае состоит из двух выносных линий; размерной линии с двумя стрелками на концах, упирающихся в выносные линии; знака и размерного числа, определяющего номинальное значение размера.

Способ нанесения конкретного размера зависит от его типа и свободного места, имеющегося для его нанесения.

Если свободного места для нанесения размеров достаточно, то их следует наносить так, как показано на рисунке 1.16.

Рисунок 1.16

Размерное число со знаком или обозначение наносится над размерной линией как можно ближе к ее середине, однако в случае нанесения размера диаметра в месте пересечения центровых линий знак и число наносить запрещено. Использование знаков, приведенных на рисунке 1.17, является обязательным:

Рисунок 1.17

Размерные линии проводятся параллельно (концентрично) изображению измеряемой длины или по измеряемому направлению (для радиальных и диаметральных размеров). Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1…5 мм. Минимальное расстояние между размерной линией и линией контура устанавливается стандартом, равным 10 мм. Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть не менее 7 мм.

Действительное взаимное положение размерных линий выбирается в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа.

Рисунок 1.18

Длина стрелки выбирается из условия обеспечения хорошего чтения чертежа и зависит также от конкретных условий нанесения размеров. Стандарт рекомендует на всем чертеже использовать приблизительно одинаковые стрелки и устанавливает минимальную их длину - 2,5 мм. Взаимное положение контурных, выносных, размерных линий и форма стрелок приведены на рисунке 1.18.

Стандарт разрешает вычерчивание стрелок в виде двух отрезков, выходящих из концов размерных линий без зачернения зоны между этими отрезками.

Пересечения размерных и выносных линий следует избегать, например, наносить меньшие размеры ближе к изображению, помещать размеры с разных сторон от изображения.

Если для нанесения стрелок не хватает длины размерной линии, то она продолжается за выносные линии и стрелки наносятся с наружной стороны, но обращенные к выносным линиям. Близко расположенные линии рекомендуется прерывать для пропуска стрелок (рисунок 1.19).

Рисунок 1.19

Если для написания размерного числа недостаточно места между выносными линиями, то размерные числа помещают на продолжении размерной линии или на полке линии-выноски (рисунок 1.20).

Рисунок 1.20

В целях удобства чтения чертежа следует применять следующие приемы нанесения размеров:

· располагать размеры под изображением или справа от него;

· разделять размеры по отношению к элементам, технологическим операциям, по точности и т.п., размещая их группами относительно одного изображения и (или) среди других изображений чертежа;

· наносить размеры, относящиеся к одному элементу там, где этот элемент наиболее полно и характерно изображен;

· располагать размеры относительно друг друга так, чтобы подчеркнуть имеющуюся связь между ними или, наоборот, ее отсутствие.

Использование знаков, упрощений, условных записей и надписей, установленных стандартами ЕСКД, позволяет:

· сократить количество изображений на чертеже;

· упростить имеющиеся на чертеже изображения;

· сократить время на выполнение и чтение чертежа;

· уменьшить вероятность неправильного прочтения чертежа и тем самым снизить потенциальную возможность возникновения брака при производстве изделия.

На рисунке 1.21 приведены примеры упрощенных способов нанесения размеров отверстий.

На рисунке 1.22 помещены примеры нанесения размеров, определяющих положение отверстий.

Рисунок 1.21

Рисунок 1.22

1.8 Аксонометрические проекции

Аксонометрическая проекция или аксонометрия дает наглядное изображение предмета на одной плоскости. Слово аксонометрия означает осеизмерение.

Способ аксонометрического проецирования состоит в том, что данную фигуру вместе с осями прямоугольных координат, к которым она отнесена в пространстве, параллельно проецируют на некоторую плоскость, принятую за плоскость аксонометрических проекций. При различном взаимном расположении осей координат в пространстве и плоскости аксонометрической проекции, а также при разном направлении проецирования можно получить множество аксонометрических проекций, отличающихся одна от другой направлением аксонометрических осей и масштабами по ним.

В отечественной конструкторской документации аксонометрические проекции стандартизованы в ГОСТе 2.317-69. Он предусматривает три частных вида аксонометрических проекций: ортогональную изометрию, ортогональную диметрию и фронтальную (косоугольную) диметрию.

1.8.1 Ортогональная изометрия

В изометрической проекции все коэффициенты равны между собой.

Каждый отрезок, направленный по осям x, y, z или параллельно им, сохраняет свою величину.

Оси в изометрической проекции располагаются под углом 120°, как это показано на рисунке 1.23.



Рисунок 1.23

Приведем пример построения в изометрии правильного шестиугольника (рисунок 1.24 а, б).

Рисунок 1.24

На приведенном рисунке за оси координат приняты оси симметрии шестиугольника - x и y. Для построения изометрической проекции от начала аксонометрических осей O по оси X отложены отрезки X (влево и вправо). Коэффициенты искажений по всем осям приняты равными единице.

На рисунке 1.25 показаны изображения эллипсов, расположенных в различных гранях куба, и величины осей эллипсов для прямоугольной изометрии.



Рисунок 1.25

На рис. 1.26 приведен один из вариантов построения эллипсов в изометрии.

Рисунок 1.26

Из точки пересечения осей проводится две вспомогательные окружности - малая - диаметром 0,71d, где d- диаметр исходной окружности, и большая, диаметром 1,22d. Затем из нижней точки С1 большой окружности, как из центра, проводится дуга радиусом С1A до касания верхней точки малой окружности. Аналогичные построения выполняются из центра С2 и достраивается нижняя часть эллипса.

Далее находится центр С3 малой дуги эллипса, из которого проводится дуга до касания с большой окружностью. Аналогично строится левая часть эллипса с центром в точке С4.

На рисунке 1.27 показано направление линий штриховки при выполнении разрезов на изометрической проекции.

Рисунок 1.27

На рисунке 1.28 показан пример выполнения изометрии цилиндрической детали с четвертным вырезом.

Рисунок 1.28

1.8.2 Косоугольная фронтальная диметрия

На практике часто бывает полезным построение такой аксонометрической проекции, в которой хотя бы одна из координатных плоскостей не искажалась. Очевидно, что для выполнения этого условия плоскость проекций должна быть параллельна одной из координатных плоскостей.

Такую косоугольную аксонометрию называют фронтальной диметрией. Коэффициенты искажений по осям X и Z равны 1, а по оси Y коэффициент искажений равен 0.5.

Расположение осей во фронтальной косоугольной диметрии показано на рисунке 1.29.

Рисунок 1.29

На рисунке 1.30 показаны проекции окружностей, расположенных в плоскостях, параллельных координатным плоскостям.

Окружность, расположенная в плоскости xOz, спроецируется на плоскость проекций без искажения, а окружности, расположенные в плоскостях, параллельных координатным плоскостям xOy и xOz, спроецируются в виде эллипсов. Эти эллипсы обычно строят по сопряженным диаметрам.



Рисунок 1.30

На рисунке 1.31 приведены примеры выполнения фронтальной косоугольной диметрии.

Рисунок 1.31

2. РЕЗЬБА

Многие детали современных машин и оборудования имеют резьбу, поэтому необходимо изучить общие понятия и терминологию, применяемые в технике, а также рассмотреть классификацию резьбы, правила ее изображения на чертеже, нанесение размеров на наружных и внутренних резьбовых поверхностях.

2.1 Общие сведения. Терминология

Резьба образуется при винтовом движении некоторой плоской фигуры, задающей так называемый профиль резьбы, по цилиндрической или конической направляющей поверхности. Профиль может иметь разную форму (треугольник, трапеция, прямоугольник и т.д.), он определяет тип резьбы. Часть резьбы, образованную при одном повороте профиля вокруг оси, называют витком. При этом все точки производящего профиля перемещаются параллельно оси на одну и ту же величину, называемую ходом резьбы. Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной, образованную движением двух, трех одинаковых профилей и более - многозаходной. Шагом резьбы Р называют расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Очевидно, у однозаходной резьбы ход равен шагу, у многозаходной ход равен шагу, умноженному на число заходов.

Винтовая линия бывает правой и левой, поэтому и резьба образуется правой или левой. Если ось резьбы расположить вертикально перед наблюдателем, то у правой резьбы видимые витки поднимаются слева направо, а у левой - справа налево (рисунок 2.1). Так как применяется чаще правая резьба, то на чертеже оговаривают только левую, добавляя к обозначению резьбы буквы «LH» согласно ГОСТу 8724-81 «Резьба метрическая, диаметры и шаги».

а) Правая резьба б) Левая резьба

Рисунок 2.1

Резьбу изготовляют или режущим инструментом (резцом, метчиком, плашкой) с удалением слоя материала, или накаткой путем выдавливания. При выводе инструмента из металла резьба как бы сходит на нет, образуя так называемый сбег резьбы. Длиной резьбы называют длину участка поверхности, на которой образована резьба, включая сбег резьбы и фаску. Как правило, на чертежах указывают только длину резьбы с полным профилем (рисунок 2.2 а). Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей перемещать резьбонарезной инструмент до упора к ней, то образуется недовод резьбы (рисунок 2.2 б). Сбег резьбы плюс недовод образуют так называемый недорез резьбы (рисунок 2.2 в). Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбообразующего инструмента делается проточка, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы, а для внутренней резьбы - немного больше наружного диаметра резьбы (рисунок 2.2 в). В зависимости от типа резьбы форма и размеры проточек и фасок определены соответствующими стандартами, найти которые можно в справочной литературе.



Рисунок 2.2

2.2 Изображение резьбы

Построение изображений винтовых поверхностей, образующих резьбу, является длительным и трудоемким процессом, поэтому на чертежах резьбу изображают условно, согласно ГОСТу 2.311-68. Характер условного изображения одинаков для всех видов резьб, а именно: резьбу на стержне показывают сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими по внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, приблизительно равную ѕ окружности и разомкнутую в любом месте. На изображении резьбы в отверстии сплошные основные и сплошные тонкие линии как бы меняются местами. Фаски на стержне с резьбой и в отверстии на виде сбоку не изображают (рисунок 2.3). Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы, до сбега, сплошной толстой основной линией (или штриховой, если резьба изображена как невидимая), которую проводят до линий наружного диаметра резьбы. Сбег резьбы изображают тонкой линией, проводимой примерно под углом 30? к оси резьбы, на учебных чертежах изображать сбег не нужно.

Рисунок 2.3

Следует твердо запомнить, что при изображении резьбовых соединений в разрезе резьба стержня (ввинчиваемой детали) закрывает резьбу отверстия (рисунок 2.4), а также обратить внимание на то, что на разрезах штриховка доводится до сплошных основных линий. Более подробные сведения об изображении резьбы см. в ГОСТе 2.311-68.

Рисунок 2.4

2.3 Классификация резьбы

Резьбу, применяемую в различных отраслях промышленности, можно классифицировать по следующим признакам:

· по форме поверхности - цилиндрическая, коническая;

· по расположению - наружная, внутренняя;

· по направлению - правая, левая;

· по числу заходов - однозаходная, многозаходная;

· по назначению - резьбы общего назначения (крепежные и ходовые), резьбы специальные.

Крепежная резьба - резьба треугольного профиля. Применяется для скрепления деталей и в регулирующих устройствах.

Ходовая (кинематическая) резьба - резьба трапецеидального, прямоугольного и других профилей. Предназначается для преобразования вращательного движения в поступательное. Применяется в ходовых и грузовых винтах домкратов, прессов, металлорежущих станков и т.д.

К специальным резьбам относится, например, резьба круглая для патронов и цоколей электроламп и др.

В таблице 2.1 показаны основные типы крепежных и ходовых резьб, изучаемых в курсе черчения, даны их профили, условные изображения, приведены примеры обозначений, а также указаны номера ГОСТов, определяющих основные размеры стандартных резьб, что позволит при необходимости найти их в справочной литературе.

Таблица 2.1

Продолжение таблицы 2.1

3. РАБОЧИЙ ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ

3.1 Основные положения

Деталью называется изделие, изготовленное из однородного материала, без применения сборочных операций (ГОСТ 2.101-68 «Виды изделий»).

Рабочий чертеж детали - документ, содержащий изображения детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 2.102-68 «Виды и комплектность конструкторской документации»).

Основные требования к выполнению чертежей деталей устанавливает ГОСТ 2.109-73 «Правила выполнения чертежей деталей, сборочных, общих видов, габаритных и монтажных».

Рабочий чертеж детали должен содержать:

· минимальное, но достаточное число изображений (видов, разрезов, сечений, выносных элементов), полностью раскрывающих форму детали;

· необходимые размеры и их предельные отклонения в соответствии с ГОСТом 2.307-68;

· требования к шероховатости поверхности в соответствии с ГОСТом 2.309-73 (с учетом изменения №3 от 28.05.2002 г.);

· допуски формы и расположения поверхностей в соответствии с ГОСТом 2.308-79;

· сведения о материале, из которого изготовлена деталь;

· сведения о термической обработке, покрытиях, которые деталь должна иметь перед сборкой, в соответствии с ГОСТом 2.310-68:

· технические требования в соответствии с ГОСТом 2.316-68.

Большую часть этих данных студент сможет грамотно указать лишь после изучения ряда специальных дисциплин. Чертежи деталей, выполняемые в заданиях по курсу машиностроительного черчения, должны содержать только изображения (виды, разрезы, сечения, выносные элементы), размеры, сведения о шероховатости поверхностей, материале и простейшие технические требования. Чертежи следует выполнять с помощью чертежных инструментов и принадлежностей в полном соответствии с требованиями к оформлению чертежей, изложенными в стандартах ЕСКД.

3.2 Структура рабочего чертежа детали

Чтобы грамотно составить и быстро читать рабочий чертеж, нужно знать его структуру.

Все данные, которые содержит чертеж, имеют свои строго определенные места (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1

1 Изображения, размеры, обозначения шероховатости, знаки и надписи, относящиеся к форме детали.

2 Основная надпись, где указано название детали, ее обозначение (шифр чертежа), а также материал, из которого она изготовлена.

3 Обозначение (шифр) чертежа, повернутое на 180 (размер прямоугольной рамки 14х70).

4 Шероховатость поверхностей, не имеющих обозначения на изображениях (знак, размером в полтора раза больше, чем знаки на изображениях, ставится на расстоянии 5…10 мм от линии рамки чертежа).

5 Технические требования.

В процессе изучения темы «Рабочий чертеж» студенты должны научиться составлять чертежи деталей, изготовленных точением, а также литых и штампованных деталей. Примеры чертежей даны на рисунках 3.2-3.4, при этом для каждой из групп деталей имеются свои особенности выполнения. Особую группу составляют чертежи деталей, для которых стандартными являются изображения основных элементов. К ним относятся различные виды зубчатых колес, реек, цилиндрических червяков и червячных колес, звездочек, пружин. Ознакомиться с правилами выполнения рабочих чертежей этих деталей можно в ГОСТах 2.401-68 -2.408-68.

чертеж инженерная графика машиностроительный

Рисунок 3.2

Рисунок 3.3

Рисунок 3.4

3.3 Выполнение эскизов и чертежей деталей

Эскизом называется ортогональный чертеж, выполненный от руки в глазомерном масштабе без применения чертежных инструментов. Эскизы выполняются в следующих случаях:

· при выделении детали из сборочного чертежа узла для вычерчивания по эскизу рабочего чертежа этой детали;

· при съемке эскиза с натуры в случаях необходимости изготовления рабочего чертежа существующей детали, на которую чертеж отсутствует;

· в опытном производстве, при ремонте и в других случаях.

Таким образом, эскиз является как бы оригиналом рабочего чертежа. На учебных эскизах должны содержаться следующие сведения для изготовления детали:

v все необходимые виды, разрезы, сечения в соответствии с ГОСТ 2. 305-68;

v все размеры, необходимые для изготовления и контроля детали;

v данные о материале и сведения по обработке поверхностей.

Пример выполнения эскиза точеной детали дан на рисунке 3.2.

3.3.1 Особенности выполнения эскизов

Обязательным требованием является выполнение эскиза от руки, но с соблюдением всех требований ГОСТов, относящихся к оформлению чертежей. Одной из учебных задач эскизирования является приобретение навыков глазомерного выполнения работы с использованием только карандаша и стирательной резинки.

Эскизы рекомендуется выполнять на клетчатой или миллиметровой бумаге с соблюдением правил проекционного черчения. Необходимо тщательно соблюдать пропорциональность отдельных элементов детали, увязывая изображения между собой с помощью линий связи, которые не проводятся, а прослеживаются по прямоугольной сетке бумаги. Окружности рекомендуется проводить циркулем с последующей обводкой их от руки. При составлении эскиза детали следует иметь в виду:

· Полученную деталь внимательно осмотреть, выяснить название детали и материал, из которого она изготовлена. Познакомиться с конструкцией детали, выяснить назначение всех элементов детали: отверстий, углублений, проточек, резьб, канавок и т.д. Мысленно расчленить деталь на несколько геометрических форм (цилиндров, призм, конусов и т.п.), которые в совокупности представляют форму детали.

· Установить наличие симметрии и определить главное изображение (на фронтальной плоскости), а также достаточное число других изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного выявления формы детали. Главное изображение должно больше других характеризовать данную деталь с учетом, что разрез (или соединение вида с разрезом для симметричной детали) в первую очередь выполняется на главном виде. При этом надо помнить, что при горизонтальном положении оси симметрии вид располагается сверху, а разрез снизу от оси. При вертикальном расположении оси симметрии слева от оси находится вид, а справа - разрез. Кроме того, главный вид выбирается исходя из удобства простановки размеров (выбора размерных баз), разметки заготовки, рабочего положения детали в изделии. Очень важно учитывать положение детали в процессе ее обработки. Так детали, изготовленные резанием на токарных станках, на главном изображении вычерчиваются с горизонтальным расположением осей (валики, штуцеры, гайки, втулки, оси и т.п.).

· Наметить глазомерный масштаб выполнения эскиза, учитывая, что на крупном изображении легче показать все элементы детали и проставить размеры. Следует учесть возможность применения выносных элементов. Рекомендуется, чтобы 75% общей площади выбранного формата были заняты изображениями и размерами детали.

· При изображении детали, изготовленной гибкой, допускается совмещать часть развертки с видом детали, не нарушая ясности чертежа. В этом случае развертку изображают штрихпунктирной линией с двумя точками. На изображении развертки наносят только те размеры, которые невозможно указать на изображении готовой детали (рисунок 3.5).



Рисунок 3.5

· При изображении пустотелой детали необходимо выдержать толщину стенок по возможности одинаковой для всех мест детали - принцип «равностенности», обеспечивающий конструктивно правильное распределение металла в отливке (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6

· Необходимо выявить обработанные и необработанные (черные) поверхности. Первые имеют следы обработки - риски или гладкий ровный вид; вторые могут быть шероховатыми или гладкими, но неровными. Кроме того, по возможности следует установить так называемые рабочие поверхности, которые соприкасаются с другими деталями в сборочной единице; они всегда обработаны.

Рабочие поверхности используются в качестве баз при простановке размеров. Несоприкасающиеся поверхности называются свободными. Выделение рабочих поверхностей из числа обработанных весьма важно.

3.3.2 Понятия о базах и некоторые сведения по нанесению размеров

Базы. Базированием называется придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76). Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании, называют базами.

Базы разделяются на конструкторские, измерительные и технологические (рисунок 3.7). Конструкторскими базами (смотри КБ) называют поверхности, линии или точки деталей, по отношению к которым ориентируют другие элементы детали или другие элементы изделия при конструировании.

Измерительная база определяет относительное положение заготовки или изделия и средств измерения.

Технологическими базами (смотри ТБ) называют поверхности, линии или точки заготовки, относительно которых удобно определять положение других ее поверхностей при обработке на данном установе.

Рисунок 3.7

Оформление и нанесение размеров. Нанесение размеров на чертеже является наиболее ответственной операцией, требующей опыта и знания технологии изготовления детали. ГОСТом 2.307-68 установлены правила нанесения размеров и предельных отклонений на чертежах.

В этих правилах нашли отражение основы технологии современного машиностроения и, главным образом, геометрическая сторона оформления, размещения, нанесения размерных чисел и условности, применяемые при простановке размеров. При выполнении эскизов и рабочих чертежей деталей необходимо решить основные вопросы, какие размеры необходимы и как их нанести на чертеже.

Общие правила простановки размеров не зависят от технологии изготовления деталей. Они определяют технику нанесения размеров, т.е. как наиболее рационально и графически грамотно расположить на чертеже размерные и выносные линии, размерные числа и т.п. в соответствии с требованиями ГОСТа 2.307-68.

Специальные правила и приемы простановки размеров обусловлены производственными требованиями, т.е. технологией изготовления детали и условиями ее работы.

На чертеже изделия или детали должны быть указаны габаритные размеры - наибольшие размеры по трем взаимно перпендикулярным осям. Они необходимы для увязки размеров составных частей, подсчета объема изделия и определения размеров заготовок. На рабочих чертежах должны быть указаны все размеры, полностью определяющие геометрические данные всех элементов детали. От правильности расстановки размеров зависит удобство чтения чертежа, разметки детали и производительности при обработке. При оразмеривании чертежа, прежде всего, следует решить вопрос о способе нанесения размеров.

Существуют три основных способа:

Цепной - когда размеры одного направления указываются один за другим - цепочкой. Сумма размеров цепочки называется размерной цепью и должна равняться габаритному размеру. Один, менее ответственный, размер в цепочке не указывается, его можно высчитать (рисунок 3.8).

Координатный - когда размеры проставляются от одной заранее выбранной базы. Этот метод используется для фиксирования серии размеров от общей базы (рисунок 3.9).

Рисунок 3.8 Рисунок 3.9

Комбинированный способ простановки размеров представляет собой сочетание цепного и координатного. Применяется при нанесении размеров наиболее ответственных элементов детали.

В зависимости от выбора размерных баз существуют также три системы простановки размеров:

· от конструкторских баз;

· от технологических баз;

· комбинированная система.

Первая характеризуется тем, что все размеры на чертеже проставляют от конструкторских баз, т.е. поверхностей, которые определяют положение детали в узле.

Вторая характеризуется тем, что все размеры на чертеже проставляются от технологических баз, т.е. от поверхностей, которые определяют положение детали при обработке.

Третья характеризуется тем, что одна часть размеров проставляется от конструкторских баз, а другая - от технологических.

В данном задании, когда мы не можем однозначно сказать о том положении, которое занимает данная деталь в сборочной единице, более приемлема вторая система простановки размеров, так как студент в состоянии определить способы получения той или иной поверхности.

При нанесении размеров рекомендуем руководствоваться следующими условностями:

v все размеры по возможности равномерно распределяются по всем изображениям детали;

v размеры, характеризующие отдельные геометрические формы или элементы детали (усеченный конус, цилиндрический прилив, паз, выточка и т.п.), желательно располагать на одной проекции;

v с целью уменьшения количества размерных чисел применяются условные группировки для характеристики одинаковых контуров (например, 5, h7 относятся и к другому отверстию А на рисунке 3.10); надпись «12 отв. 10» на этом же рисунке означает, что по окружности 72 равномерно располагаются 12 одинаковых отверстий диаметром 10 и т.д.;

v значительное уменьшение количества размеров дает учет симметрии форм. Размеры, симметричные относительно общей оси, указываются сдвоенными (по типу диаметра). Например, отверстия А (рисунок 3.10);

следует помнить, что отверстия всегда координируются по центрам и никогда не указываются размеры от какого-либо контура до края отверстия. Точно так же на чертежах не указывается разность диаметров;



Рисунок 3.10

v от линий невидимого контура выносные и размерные линии не проводят. Для указания размеров и выявления внутренних форм выполняются разрезы и сечения;

v от криволинейных поверхностей размеры не указываются;

v если радиусы скруглений, сгибов и т.п. на всем чертеже одинаковы или какой-либо радиус является преобладающим, то вместо нанесения размеров этих радиусов непосредственно на изображении рекомендуется в технических требованиях, которые располагаются над основной надписью, делать запись типа: «Неуказанные радиусы 4 мм», «Внутренние радиусы сгибов 10 мм» и т.д.

Съемка размеров детали с натуры. Для простановки размерных чисел необходимо определить их с помощью универсальных измерительных инструментов, имеющих наибольшее применение. Для съемки размеров с точностью 1 - 0,5 мм применяют измерительную линейку, кронциркуль (съемка размеров наружных поверхностей), нутромер (для внутренних размеров).

Измерение линейных размеров с точностью 0,1-0,05 мм проводится штангенциркулем. На рисунке 3.11 показано измерение указанным инструментом наружного и внутреннего диаметров и глубины отверстия.

Определение радиусов закруглений удобно производить радиусомером с набором шаблонов (рисунок 3.12).

Определение параметров стандартных резьб. Как известно, к основным параметрам любой резьбы относятся: профиль, наружный (или внутренний) диаметр, шаг, направление, число заходов и длина резьбы с полным профилем.

Диаметр и длину резьбы определяют как любой другой линейный размер, направление и число заходов - визуально. Для точного определения формы и размеров профиля существуют специальные приборы. Шаг крепежных резьб стандартного профиля (метрической, дюймовой, трубной) определяют резьбомерами (наборы шаблонов, соответствующих профилям резьбы с различными шагами). Резьбомер с надписью «М60°» на обойме предназначен для определения шага метрической резьбы (шаг в мм указан на каждом шаблоне), а с надписью «Д 55° » - дюймовой и трубной резьбы (на шаблоне указано число ниток на 1 дюйм длины). При определении шага наружной резьбы выбирают шаблон, зубья которого плотно входят во впадины резьбы, как показано на рисунке 30. Плотность проверяют на просвет (рисунок 3.13). Для определения шага внутренней резьбы надо подобрать стержень с резьбой, который ввертывается в данное отверстие, и по нему определить шаг. Существуют и другие способы, позволяющие с достаточной степенью точности определять шаг резьбы (линейкой, отпечатком на полоске бумаги, спичке, карандаше и т.д.). После определения типа резьбы и шага остальные параметры находят по таблицам ГОСТов на стандартные резьбы. По ним же устанавливают обозначение резьбы.

Рисунок 3.11

Рисунок 3.12 Рисунок 3.13

3.4 Шероховатость поверхностей

В современном машиностроении назначению шероховатости поверхности уделяется большое внимание, так как из практики эксплуатации механизмов известно, что характер шероховатости поверхности влияет на качественные и прочностные характеристики детали, на точность работы всего механизма. Требования к шероховатости поверхностей должны быть обоснованными и устанавливаются в зависимости от функционального назначения поверхности. В учебном процессе при выполнении рабочих чертежей и эскизов деталей студент может не знать требования к поверхности по условиям эксплуатации. В этом случае рассматривают технологию изготовления детали, то есть определяют, каким из способов механической обработки ее можно получить.

Шероховатостью поверхности называют совокупность микронеровностей, образующих рельеф поверхности. Параметры шероховатости и ее характеристики устанавливает ГОСТ 2789-73, а обозначение шероховатости на чертеже - ГОСТ 2.309-73 (с учетом изменения №3 от 28.05.2002г.).

Из номенклатуры параметров, установленных ГОСТом 2789-73, выделим следующие:

Rа - среднее арифметическое отклонение точек профиля от средней линии в пределах базовой длины, мкм;

Rz - среднее расстояние между пятью наивысшими и пятью низшими точками выступов и впадин профиля в пределах базовой длины, мкм.

Базовая длина - размер участка, на котором надежно определяются параметры шероховатости.

Структура обозначения шероховатости приведена на рисунке 3.14 При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

Рисунок 3.14

В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рисунке 3.15. Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1,5…5)h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже. При обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктор не устанавливает, применяют знак по рисунку 3.15 а. Если поверхность получена удалением слоя материала, например, точением, сверлением, шлифованием и т.д., применяют знак по рисунку 3.15 б. В обозначении шероховатости поверхности, образованной без удаления слоя материала (ковкой, штамповкой, литьем и т.д.), а также поверхностей, не обрабатываемых по данному чертежу (сохраняемых в состоянии поставки) применяют знак по рисунку 3.15 в с указанием параметра шероховатости, либо без указания.



а) б) в)

Рисунок 3.15

Знаки шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается при недостатке места располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рисунок 3.16).

Рисунок 3.16 Рисунок 3.17

Острие знака всегда должно направляться «из пустоты к металлу». В зависимости от расположения поверхности знаки наносят так, как показано на рисунке 3.17.

...